บทความอายุยืน

ยาทดลองทำให้การรับรู้ลดลงภายในไม่กี่วันในหนู

ยาทดลองทำให้การรับรู้ลดลงภายในไม่กี่วันในหนู
  • การศึกษาใหม่พบว่ายาทดลอง ISRIB สามารถฟื้นฟูความจำได้อย่างรวดเร็วและเพิ่มการรับรู้ในหนูสูงวัย ซึ่งอาจมีประโยชน์มากมายสำหรับความผิดปกติทางระบบประสาทหรือความเสื่อมของระบบประสาท

  • Isrib ยังช่วยฟื้นฟูสมองและเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งสามารถอธิบายการปรับปรุงการทำงานของสมองได้

  • ISRIB ย่อมาจาก integrated Stress Response Inhibitor; นักวิจัยระบุว่าการเปิดใช้งาน ISR เรื้อรังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการขาดดุลด้านความรู้ความเข้าใจและพฤติกรรมภายหลังการบาดเจ็บที่สมอง (TBI)

  • ในหนูที่เป็นโรค tbi การรักษา isrib สั้นๆ จะรีบูต isr และฟื้นฟูการทำงานของสมองตามปกติเกือบข้ามคืน

บทความนี้ถูกโพสต์บน EurekAlert.org:

ยาทดลองเพียงไม่กี่ขนาดสามารถช่วยฟื้นฟูความจำที่ลดลงและความยืดหยุ่นทางจิตในหนูตามการศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ของ uc san francisco ยาที่เรียกว่า isrib ได้รับการแสดงในการศึกษาในห้องปฏิบัติการเพื่อฟื้นฟูการทำงานของหน่วยความจำหลายเดือนหลังจากได้รับบาดเจ็บที่สมอง (TBI) ฟื้นฟูความบกพร่องทางสติปัญญาในดาวน์ซินโดรม ป้องกันเสียงรบกวน การได้ยิน แพ้การต่อสู้บางประเภท มะเร็งต่อมลูกหมาก และเพิ่มการรับรู้อีกด้วย ในสัตว์ที่มีสุขภาพดี

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2020 ในวารสาร open-access อีไลฟ์ นักวิจัยแสดงให้เห็นการฟื้นฟูความสามารถทางปัญญาของวัยรุ่นอย่างรวดเร็วในหนูสูงอายุ ควบคู่ไปกับการฟื้นฟูสมองและเซลล์ภูมิคุ้มกันที่สามารถช่วยอธิบายการปรับปรุงการทำงานของสมอง

“ผลกระทบที่รวดเร็วอย่างยิ่งของ ISRIB แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าองค์ประกอบสำคัญของการสูญเสียการรับรู้ที่เกี่ยวข้องกับอายุอาจเกิดจากการ "อุดตัน" ทางสรีรวิทยาแบบพลิกกลับได้ แทนที่จะเสื่อมโทรมอย่างถาวรมากขึ้น" กล่าว ซูซานนา โรซี่ , PhD, Lewis และ Ruth Cozen Chair II และศาสตราจารย์ประจำภาควิชา ศัลยกรรมระบบประสาท และวิทยาศาสตร์กายภาพบำบัดและการฟื้นฟูสมรรถภาพ (http://ptrehab.ucsf.การศึกษา/) .

“ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าสมองที่มีอายุมากขึ้นไม่ได้สูญเสียความสามารถในการรับรู้ที่จำเป็นอย่างถาวรดังที่คิดกันโดยทั่วไป แต่ทรัพยากรด้านการรับรู้เหล่านี้ยังคงอยู่ แต่ถูกปิดกั้น และติดอยู่กับวงจรที่เลวร้ายของความเครียดของเซลล์” กล่าวเสริม ปีเตอร์ วอลเตอร์ ,ปริญญาเอก,ศาสตราจารย์ใน UCSF ภาควิชาชีวเคมีและชีวฟิสิกส์ และผู้ตรวจสอบสถาบันการแพทย์ Howard Hughes "งานของเรากับ ISRIB แสดงให้เห็นถึงวิธีที่จะทำลายวงจรนั้นและฟื้นฟูความสามารถทางปัญญาที่ปิดบังอยู่ตลอดเวลา"

การรีบูตการผลิตโปรตีนในเซลล์ถือเป็นกุญแจสำคัญในการแก่ชราและโรคอื่นๆ ได้หรือไม่

วอลเตอร์ได้รับรางวัลทางวิทยาศาสตร์มากมาย รวมทั้ง การฝ่าฟันอุปสรรค , ลาสเกอร์  และชอว์  รางวัลสำหรับการศึกษาการตอบสนองต่อความเครียดของเซลล์มานานหลายทศวรรษ ISRIB ซึ่งค้นพบในปี 2013 ในห้องทดลองของ Walter ทำงานโดยการรีบูทเครื่องจักรผลิตโปรตีนของเซลล์ หลังจากที่มันถูกจำกัดโดยการตอบสนองต่อความเครียดอย่างใดอย่างหนึ่ง ซึ่งเป็นกลไกควบคุมคุณภาพระดับเซลล์ที่เรียกว่าการตอบสนองต่อความเครียดแบบผสมผสาน (ISR; ISRIB ย่อมาจาก ISR InhiBitor)

โดยปกติ isr จะตรวจพบปัญหาเกี่ยวกับการผลิตโปรตีนในเซลล์ ซึ่งเป็นสัญญาณที่อาจบ่งบอกถึงการติดเชื้อไวรัสหรือการกลายพันธุ์ของยีนที่ส่งเสริมมะเร็ง และตอบสนองโดยการสั่งห้ามการทำงานของกลไกการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์ กลไกด้านความปลอดภัยนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำจัดเซลล์ที่ทำงานผิดปกติออกไป แต่หากติดค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดในเนื้อเยื่อ เช่น สมอง ก็อาจนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงได้ เนื่องจากเซลล์สูญเสียความสามารถในการทำกิจกรรมตามปกติ วอลเตอร์และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษาในสัตว์เมื่อเร็วๆ นี้โดยวอลเตอร์และโรซี ซึ่งเกิดขึ้นได้จากการสนับสนุนด้านการกุศลตั้งแต่เนิ่นๆ จากมูลนิธิครอบครัวโรเจอร์ส มีส่วนเกี่ยวข้องในการกระตุ้น isr เรื้อรังในการขาดดุลทางสติปัญญาและพฤติกรรมที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องที่พบในผู้ป่วยหลัง tbi โดยแสดงให้เห็นว่า isrib สั้นๆ ในหนู การรักษาสามารถรีบูต isr และฟื้นฟูการทำงานของสมองให้เป็นปกติได้เกือบข้ามคืน

ภาวะบกพร่องทางสติปัญญาในผู้ป่วย tbi มักถูกเปรียบเทียบกับการแก่ก่อนวัย ซึ่งทำให้ rosi และ walter สงสัยว่า isr สามารถรองรับการเสื่อมถอยทางสติปัญญาที่เกี่ยวข้องกับอายุล้วนๆ ได้หรือไม่ เป็นที่ทราบกันดีว่าการแก่ชรานั้นส่งผลต่อการผลิตโปรตีนในเซลล์ทั่วร่างกาย เนื่องจากการดูถูกในชีวิตมากมายทวีคูณและความเครียด เช่น การอักเสบเรื้อรัง จะสึกหรอในเซลล์ ซึ่งอาจนำไปสู่การกระตุ้น isr ในวงกว้าง

“เราได้เห็นว่า ISRIB ฟื้นฟูการรับรู้ในสัตว์ที่มีอาการบาดเจ็บที่สมองได้อย่างไร ซึ่งในหลาย ๆ ด้านก็เหมือนกับการเสื่อมถอยทางสติปัญญาที่เกี่ยวข้องกับอายุแบบเร่งขึ้น” โรซี ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยทางระบบประสาทใน UCSF Brain and Spinal กล่าว ศูนย์การบาดเจ็บและสมาชิกของ UCSF Weill Institute for Neurosciences “มันอาจดูเหมือนเป็นความคิดที่บ้าบอ แต่การถามว่ายาสามารถบรรเทาอาการของการแก่ชราได้หรือไม่นั้นเป็นเพียงขั้นตอนต่อไปที่สมเหตุสมผล”

Isrib ปรับปรุงการรับรู้ เพิ่มการทำงานของเซลล์ประสาทและเซลล์ภูมิคุ้มกัน

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยนำโดย rosi lab postdoc คาเรน ครูโคว์สกี้ ปริญญาเอก ฝึกสัตว์สูงอายุให้หลบหนีจากเขาวงกตที่มีน้ำโดยการค้นหาพื้นที่ที่ซ่อนอยู่ ซึ่งเป็นงานที่ยากสำหรับสัตว์สูงวัยในการเรียนรู้ แต่สัตว์ที่ได้รับ ISRIB ในปริมาณเล็กน้อยในแต่ละวันในระหว่างกระบวนการฝึกอบรมสามวันก็สามารถบรรลุภารกิจได้ เช่นเดียวกับหนูที่อายุน้อย ดีกว่าสัตว์ในวัยเดียวกันที่ไม่ได้รับยามาก

จากนั้น นักวิจัยได้ทดสอบว่าการฟื้นฟูการรับรู้นี้กินเวลานานเท่าใด และจะสามารถสรุปกับทักษะการรับรู้อื่นๆ ได้หรือไม่ หลายสัปดาห์หลังจากการรักษาด้วย isrib ครั้งแรก พวกมันได้ฝึกหนูตัวเดียวกันให้หาทางออกจากเขาวงกตที่ทางออกเปลี่ยนทุกวัน เป็นการทดสอบความยืดหยุ่นทางจิตสำหรับหนูสูงอายุที่มีแนวโน้มจะติดอยู่ในเส้นทางของพวกมันเช่นเดียวกับมนุษย์ หนูที่ได้รับการรักษา isrib สั้นๆ เมื่อสามสัปดาห์ก่อนยังคงทำการรักษาในระดับวัยรุ่น ในขณะที่หนูที่ไม่ได้รับการรักษายังคงดิ้นต่อไป

เพื่อทำความเข้าใจว่า isrib อาจปรับปรุงการทำงานของสมองได้อย่างไร นักวิจัยได้ศึกษากิจกรรมและกายวิภาคของเซลล์ในฮิบโปแคมปัส ซึ่งเป็นบริเวณสมองที่มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้และความจำ เพียงหนึ่งวันหลังจากให้ isrib แก่สัตว์เพียงครั้งเดียว พวกเขาพบว่าลักษณะทั่วไปของความชราของเซลล์ประสาทหายไปในชั่วข้ามคืน กิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาทมีความกระฉับกระเฉงและตอบสนองต่อการกระตุ้นมากขึ้น และเซลล์แสดงการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งกับเซลล์รอบๆ ตัวพวกเขา ขณะเดียวกันก็แสดงความสามารถในการสร้างการเชื่อมต่อที่มั่นคงระหว่างกัน ซึ่งปกติจะพบเห็นได้เฉพาะใน หนูอายุน้อยกว่า

นักวิจัยกำลังศึกษาอย่างต่อเนื่องว่า isr ขัดขวางการรับรู้ในเรื่องความชราและสภาวะอื่นๆ อย่างไร และเพื่อทำความเข้าใจว่าประโยชน์ด้านการรับรู้ของ isrib จะคงอยู่ได้นานแค่ไหน ท่ามกลางปริศนาอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากการค้นพบครั้งใหม่นี้ ก็คือการค้นพบว่า isrib ยังเปลี่ยนแปลงการทำงานของทีเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุด้วย การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นอีกแนวทางหนึ่งที่ยานี้สามารถปรับปรุงการรับรู้ในสัตว์สูงอายุ และอาจมีผลกระทบต่อโรคต่างๆ ตั้งแต่อัลไซเมอร์ไปจนถึงโรคเบาหวาน ซึ่งเชื่อมโยงกับการอักเสบที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากระบบภูมิคุ้มกันที่แก่ชรา

“สิ่งนี้น่าตื่นเต้นมากสำหรับฉัน เพราะเรารู้ว่าการแก่ชรามีผลกระทบอย่างลึกซึ้งและต่อเนื่องต่อทีเซลล์ และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจส่งผลต่อการทำงานของสมองในฮิบโปแคมปัส” โรซีกล่าว “ในขณะนี้ นี่เป็นเพียงข้อสังเกตที่น่าสนใจ แต่มันทำให้เรามีปริศนาทางชีววิทยาที่น่าตื่นเต้นมากให้ไขปริศนา

Isrib อาจมีผลกระทบในวงกว้างสำหรับโรคทางระบบประสาท

ปรากฎว่าการกระตุ้น isr เรื้อรังและการอุดตันของการผลิตโปรตีนในเซลล์อาจมีบทบาทในสภาวะทางระบบประสาทที่หลากหลายอย่างน่าประหลาดใจ ด้านล่างนี้คือรายการบางส่วนของเงื่อนไขเหล่านี้ โดยอิงตาม รีวิวล่าสุด โดย Walter และเพื่อนร่วมงาน Mauro Costa-Mattioli จากวิทยาลัยแพทยศาสตร์เบย์เลอร์ ซึ่งอาจได้รับการรักษาด้วยตัวแทนรีเซ็ต ISR เช่น ISRIB: 

  • ภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้า
  • โรคอัลไซเมอร์
  • เส้นโลหิตตีบด้านข้าง amyotrophic (als)
  • ความรู้ความเข้าใจที่เกี่ยวข้องกับอายุลดลง
  • หลายเส้นโลหิตตีบ
  • อาการบาดเจ็บที่สมองบาดแผล
  • โรคพาร์กินสัน
  • ดาวน์ซินโดรม
  • ความผิดปกติของสารสีขาวที่หายไป
  • โรคพรีออน 

ISRIB ได้รับใบอนุญาตจากบริษัท Calico ในเซาท์ซานฟรานซิสโก รัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งสำรวจชีววิทยาของการสูงวัย และแนวคิดในการกำหนดเป้าหมาย ISR ในการรักษาโรคก็ได้รับความเห็นชอบจากบริษัทยาอื่นๆ Walter กล่าว

บางคนอาจคิดว่าการแทรกแซง isr ซึ่งเป็นกลไกด้านความปลอดภัยของเซลล์ที่สำคัญ จะต้องมีผลข้างเคียงที่ร้ายแรงอย่างแน่นอน แต่จนถึงขณะนี้ในการศึกษาทั้งหมด นักวิจัยยังไม่ได้สังเกตเลย อาจเกิดจากปัจจัยสองประการ walter กล่าว ขั้นแรก ใช้ isrib เพียงไม่กี่โดสเพื่อรีเซ็ตการเปิดใช้งาน isr เรื้อรังที่ไม่ดีต่อสุขภาพให้กลับสู่สภาวะที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้น หลังจากนั้นจึงยังสามารถตอบสนองต่อปัญหาในแต่ละเซลล์ได้ตามปกติ ประการที่สอง isrib แทบไม่มีผลใดๆ เมื่อนำไปใช้กับเซลล์ที่ใช้งาน isr ในรูปแบบที่ทรงพลังที่สุด เช่น ต่อต้านการติดเชื้อไวรัสที่ลุกลาม เป็นต้น

โดยธรรมชาติแล้ว ปัจจัยทั้งสองนี้ทำให้โมเลกุลมีโอกาสเกิดผลข้างเคียงน้อยลงมาก และน่าสนใจยิ่งขึ้นในฐานะศักยภาพในการรักษาโรค ตามคำกล่าวของ walter: "ดูเหมือนว่าจะดีเกินจริง แต่ด้วย isrib เราดูเหมือนมีจุดที่เหมาะสมในการจัดการกับ isr ด้วยหน้าต่างการรักษาในอุดมคติ

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน อีไลฟ์ ในเดือนธันวาคม 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า